時間：2022-12-15 13:16:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業(yè)廢水處理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；處理方法；研究探討；建議措施
中圖分類號： R123 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、水污染的類型
水污染指的是水中含有的有害物超標(biāo)，水體不能夠進(jìn)行自身凈化，產(chǎn)生了污染。水污染的主要因素是由于生物污染物和化學(xué)污染物的存在，使得水體自身難以清除，影響了水的質(zhì)量。生物污染物主要是指生活和醫(yī)院廢水中的病原微生物，對水體的影響很大。而化學(xué)污染物的種類較多，主要是指重金屬污染物、無機(jī)污染物、有機(jī)污染物、富營養(yǎng)物質(zhì)、漂浮物、石油類、放射性污染物、懸浮固體物和熱污染等。
二、工業(yè)廢水處理方式
1、物理處理法
物理處理法主要分為沉淀、過濾、膜分離、萃取、吸附和離心分離等方式，在物理處理過程中沒有改變污水本身的化學(xué)性質(zhì)，主要是分理出污水中的不溶解的懸浮顆粒物等。
1.1沉淀分離法
顧名思義，沉淀分離法就是利用污水中的水密度跟懸浮物的密度不同而依靠于重力作用來將懸浮物沉淀，然后進(jìn)行分離處理。
1.2膜分離法
一般在物理處理法中采用的處理方式有滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾、電滲析和液膜等方法，其原理就是通過半透膜來將廢水中的溶質(zhì)和溶劑分散開來，然后滲透出這些不溶物質(zhì)。在這些處理方式中反滲透膜在上世紀(jì)70年代已經(jīng)被使用在電鍍廢水過程中，而納濾膜主要用作脫色、脫鹽，消除有機(jī)物等工藝中。目前在處理含油廢水中主要是采用超濾膜，此方式處理含油污水過程簡單、操作方便、無相變，且消耗較少的能量等。但生產(chǎn)中也會出現(xiàn)不耐腐蝕、超濾膜易被污染等現(xiàn)象。
1.3萃取法
萃取法也是物理處理方式中一種較為常用的方式，其原理就是通過在廢水中添加一些特定的溶劑，然后廢水中的不溶解物質(zhì)會跟溶劑接觸混合，加固廢水的污染物轉(zhuǎn)入到溶劑中，最后分理出污染物，達(dá)到回收的目的。
1.4離心分離法
離心分離法是利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使廢水中密度與水不同的懸浮物進(jìn)行分離的一種方法。含懸浮顆粒的廢水在高速旋轉(zhuǎn)下，密度大于水的懸浮物被甩到，密度小于水的懸浮物則留在內(nèi)層，從而使固體懸浮物得到分離，水體得到凈化。
2、生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)廢水處理發(fā)展的主要趨勢。該技術(shù)是通過微生物降解代謝將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，從而完成對工業(yè)廢水處理的過程。在我們現(xiàn)實生活的自然環(huán)境中，微生物的種類繁多、數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖能力強(qiáng)，對于有機(jī)物有一定的氧化分解性。該項工業(yè)污水處理技術(shù)可應(yīng)用于農(nóng)藥業(yè)、食品業(yè)、造紙業(yè)、印染業(yè)、冶金業(yè)等多個行業(yè)，且具有良好的效果，為未來工業(yè)廢水處理技術(shù)的發(fā)展點名了方向。目前，工業(yè)廢水生物處理技術(shù)主要分為好氧處理和厭氧處理兩種，常用的工藝則包括生物過濾、活性污泥與生物膜等。
3、化學(xué)法
3.1中和法
中和法是一種主要用于含酸、含堿廢水的處理方法，其原理是利用酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水。由于工業(yè)廢水中所含酸或堿的量差異比較大，所以處理方法不盡相同。有酸、堿廢水相互中和，以廢治廢，從而達(dá)到相互處理的方法;有采用價格便宜的石灰、工業(yè)硫酸處理酸、堿廢水的投藥中和法;還有使廢水通過具有中和能力濾料進(jìn)行中和反應(yīng)的過濾中和法。工業(yè)生產(chǎn)中有時為了滿足某種條件，也需要將廢水的pH值調(diào)節(jié)到某一特定值范圍，這種處理操作稱為pH調(diào)節(jié)。因此，中和法也是工業(yè)上應(yīng)用較廣的一種處理技術(shù)。
3.2混凝法
混凝法是向廢水中投入混凝劑，利用混凝劑的離解和水解產(chǎn)物的作用，使細(xì)小懸浮顆粒和膠體顆粒在碰撞、吸附、黏著、架橋的作用下聚集成較粗大的顆粒而沉淀，從而使廢水得以凈化的一種方法。該法可以用來降低廢水的濁度和色度，其處理的細(xì)小懸浮物及膠體顆粒一般利用自然沉淀法難以沉淀除去。混凝沉淀處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀分離等幾個部分。它既可以作為獨立的廢水處理法處理廢水，也可以和其他廢水處理方法配合，作為預(yù)處理、中間處理或最終處理來處理廢水。
3.3化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是利用臭氧、氯氣、高錳酸鉀、二氧化氯、過氧化氫等氧化劑將廢水中的污染物氧化成二氧化碳和水的一種處理技術(shù)。由于此法要往廢水中注入大量的氧化藥劑，致使其處理費用相對較高，但反應(yīng)速度快，工藝簡單，可對廢水脫色、除臭，也可進(jìn)行深度處理。臭氧氧化法不僅可以對廢水殺菌消毒，還可使水中的溶解氧增加，從而使廢水的COD和BOD降低，因此，其可作為一種主要的廢水深度處理技術(shù)。氯氧化法由于氯的氧化性，可對廢水殺菌、消毒，目前已廣泛應(yīng)用于含酚、含氰、含硫廢水的處理。
4、電化學(xué)處理法
4.1電滲析法
電滲析法主要是采用陰陽離子交換膜，在直流電場的環(huán)境作用下，對廢水中陰陽離子的選擇性透過，實現(xiàn)廢水中陰陽離子的定向移動，將溶質(zhì)跟水有效的分離開來，達(dá)到凈化污水的目的。
4.2電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法其原理是讓污染物在電極上直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)，然后消除廢水中的污染物，達(dá)到廢水跟污染物分離，凈化水源的目的。
三、工業(yè)廢水處理及回用過程中存在的問題
1、污水分流不徹底
我國工業(yè)廢水中的污染物種類越來越復(fù)雜，在廢水處理過程中存在很大困難。通常將廢水分為含氟廢水、含鉻廢水和綜合廢水，這種分類存在許多不合理性，如重金屬不能有效回收，不同的污染物性質(zhì)不同，沒有針對性的治理措施會導(dǎo)致額外的藥劑消耗，增加處理費用。
2、堿使用量大
利用化學(xué)沉淀法處理工業(yè)廢水時，由于廢水中重金屬含量大，如果不經(jīng)過回收處理而直接加堿沉淀，則需加入大量的堿中和廢水中的酸，并使金屬沉淀；而且很多企業(yè)廢水處理過工程由人工操作，不能準(zhǔn)確的控制藥劑的添加量，所以經(jīng)常出現(xiàn)減的使用量過大情況，浪費藥劑。
3、污水處理工藝沒有針對性，處理成本高，中水回用率低
受工業(yè)廢水處理技術(shù)的限制，國內(nèi)企業(yè)的污水處理成本普遍較高。為了滿足環(huán)保要求，廢水達(dá)標(biāo)排放，企業(yè)投入大量資金、人力和物力，許多企業(yè)廢水處理工藝不合理，浪費藥劑，工作效率不高。雖然廢水處理存在經(jīng)濟(jì)效益，但是高成本的資金投入使得經(jīng)濟(jì)效益并不樂觀，企業(yè)也就沒有了處理污水的動力。所以企業(yè)要加強(qiáng)改進(jìn)污水處理工藝，做到分開治理、分類回收、嚴(yán)格工藝。
四、污水處理與回用改進(jìn)措施及發(fā)展趨勢
1、廢水分流收集、分類處理
工業(yè)廢水的處理應(yīng)做到分流收集、分質(zhì)處理，根據(jù)污水的水質(zhì)特點進(jìn)行分類，在對不同類別的水質(zhì)采取不同的處理工藝，例如對廢水中的金、銀、鎳等貴重的重金屬采用單獨處理，回收再利用，降低重金屬超標(biāo)的可能性，又為企業(yè)創(chuàng)造價值。
2、提高自動化水平
提高企業(yè)廢水處理的自動化水平，不僅能夠節(jié)省勞動力、提高效率，還能減少人為操作導(dǎo)致的問題，確保工藝參數(shù)穩(wěn)定、實現(xiàn)高水平、高效率的污水處理。廢水處理站的加藥及控制系統(tǒng)可采用儀表自動化控制，設(shè)定好系統(tǒng)中各儀表的參數(shù)，實現(xiàn)電腦操控。
3、廢酸單獨回收處理
工業(yè)廢水中的廢酸要單獨處理并回收，通過添加一定量的酸活化劑，過濾掉廢酸中的重金屬和油污，則酸可以實現(xiàn)二次利用。這樣不僅減少了堿的使用量，還節(jié)省了新酸的用量，從而節(jié)省了處理費用。
4、改進(jìn)廢水處理及回用工藝
污水的處理方法多種多樣，企業(yè)要有針對性地根據(jù)水質(zhì)特點采取有效的治理措施，目前常用的方法有吸附法、反滲透法、離子交換法、電絮凝法、超濾等，對于有機(jī)工業(yè)廢水，生化技術(shù)是未來污水處理的發(fā)展趨勢，不僅能夠降低有機(jī)物含量，節(jié)省費用，還能滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)束語
防治工業(yè)污染是我國環(huán)境保護(hù)的重中之重，近年來，隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水和污染物的排放量逐年增加，導(dǎo)致了水源污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境日益惡化。只有對各種污水進(jìn)行有針對性的分類和處理，才能更好的減少環(huán)境污染，建設(shè)清潔健康的家園。
參考文獻(xiàn)
[1]王彥蕊.工業(yè)廢水處理方法及發(fā)展趨勢探討[J].科技傳播,2011(11):25,35.
[2]王如軍.羧甲基纖維素/β-環(huán)糊精水凝膠的制備及其工業(yè)廢水處理應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué),2013.
[3]付立凱.國內(nèi)外城市工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].石油石化節(jié)能與減排，2012.
1食品工業(yè)廢水處理工藝現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)外對于食品工業(yè)廢水的處理過程中主要采用的是生物處理工藝，其中主要包括有好氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝，以及由好氧生物處理工藝與厭氧生物處理工藝相結(jié)合的處理工藝。在好氧生物處理工藝方面，主要有活性污泥法（目前實際應(yīng)用較為廣泛的主要有SBR法）和生物膜法（具有代表性的是曝氣生物濾池法）。由于厭氧生物處理工藝相較于好氧生物處理工藝無論在后期的運行管理費用還是前期的基建投資方面的費用都有較大優(yōu)勢，其中比較具有典型的處理工藝有厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）工藝、第三代厭氧處理工藝———厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）被廣泛應(yīng)用到了食品工業(yè)廢水處理中。此外，厭氧生物處理工藝在處理食品工業(yè)廢水方面具有良好的處理效果[1]。
2各種工藝特點及應(yīng)用效果分析
目前國內(nèi)外，食品工業(yè)廢水的處理以生物處理[2]為主。在實際中運用較廣，技術(shù)較為成熟的主要有厭氧接觸法、厭氧污泥床法、淺層曝氣、延時曝氣、曝氣沉淀池法等等。
2.1好氧生物處理工藝
好氧生物處理是在不斷供氧的環(huán)境中，利用好氧微生物來氧化有機(jī)物。在好氧過程中，微生物對復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解，一部分被轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物CO2、H2O和NH3，一部分則由微生物合成為新細(xì)胞，最后去除污水中的有機(jī)物。
2.1.1SBR法，即間歇式活性污泥系統(tǒng)（又叫序批式間歇活性污泥法）。SBR法目前在國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛，生物反應(yīng)池中集中了生物降解過程、沉淀過程以及污泥回流功能為一體，這種工藝比較簡單，它是在以前間歇式活性污泥工藝基礎(chǔ)上發(fā)展來的一種新工藝，采用SBR法處理廢水的運行過程一般包括了進(jìn)水、充氧曝氣、靜止沉淀、排水和排泥五個步驟。與連續(xù)性活性污泥工藝相比，該工藝具有的有點主要有：曝氣池兼具二沉池的功能，不設(shè)二沉池，也沒有污泥回流設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于管理；耐沖擊負(fù)荷，一般無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動力大，較為簡便的得到優(yōu)質(zhì)出水水質(zhì)；污泥沉淀性能好，SVI值較低，便于自控運行，后期維護(hù)管理也較為簡便。居華[3]通過SBR法在醬油、醬菜食品廢水處理中的應(yīng)用研究后得出，原廢水CODcr在2000mg/L～4000mg/L范圍內(nèi)，經(jīng)SBR法處理后出水水質(zhì)得到了二級標(biāo)準(zhǔn)，去除率達(dá)96%以上，沒有出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，而且操作管理方便，占地面積小，運行的費用也低。
2.1.2BAF法，即曝氣生物濾池法。這種工藝最早可以追溯上個世紀(jì)80年代，是由歐美等國家應(yīng)用和發(fā)展起來的，大連馬欄河污水處理廠是我國最早采用BAF工藝。該工藝是在生物接觸工藝基礎(chǔ)上，在濾池中填裝陶粒、石英砂等粒狀填料，以填料及其附著生產(chǎn)生物膜為介質(zhì)，發(fā)揮生物的代謝功能，通過物理過濾功能，發(fā)揮膜和填料的截留吸附作用從而實現(xiàn)污染物的高效處理。廖艷[4]等采用混凝—ABR與曝氣生物濾池（BAF）聯(lián)合處理工藝，對某市肉聯(lián)廠高濃度廢水化學(xué)需氧量和氨氮的去除研究后發(fā)現(xiàn)，化學(xué)需氧量和氨氮的去除效果從原水時的1500mg/L～4500mg/L、30mg/L～85mg/L，經(jīng)處理后出水COD＜100mg/L，氨氮＜50mg/L，達(dá)到了國家一、二級排放標(biāo)準(zhǔn)，取得良好的環(huán)境和社會效益。
2.1.3MBR法，即膜生物反應(yīng)器法。是上個世紀(jì)90年代逐漸發(fā)展起來的一種廢水處理技術(shù)，該工藝是將膜組件替代傳統(tǒng)的二沉池，實現(xiàn)固相和液相分離。其實質(zhì)是把細(xì)菌和微生物以生物膜的方式附著在固體表面上，以污水中的有機(jī)物為營養(yǎng)物進(jìn)行新陳代謝和生長繁殖，從而達(dá)到實現(xiàn)凈化污水的效果。該工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊力，對水質(zhì)和水量變化具有較強(qiáng)適應(yīng)性；污泥產(chǎn)量較低且沉降性能優(yōu)，易于固液分離；對于低濃度污水也可以進(jìn)行處理，在正常運行時可以把原水中的BOD5由20mg/L～30mg/L降至5mg/L～10mg/L；運行費用也不高，管理方便。張亮平，王峰[5]以MBR在湖北某食品廠廢水處理中的應(yīng)用為例進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，采用MBR-活性炭-殺菌聯(lián)合工藝，出水COD和BOD的去除率達(dá)到了99%以上，系統(tǒng)工藝能耗低，運行穩(wěn)定。
2.2厭氧生物處理工藝
在食品廢水處理過程中，厭氧處理法與好氧處理法相比由于產(chǎn)生的污泥少，動力流耗小，管理簡便，既能節(jié)能又能降低成本，逐漸在高濃度有機(jī)廢水行業(yè)———食品工業(yè)廣泛推崇。
2.2.1UASB法，即升流式厭氧污泥床法。該種工藝是由高活性厭氧菌體構(gòu)成的粒狀污泥，在UASB裝置內(nèi)隨上升的氣流呈向上流動的狀態(tài)。處理效率高、性能可靠、能耗低，也不需要填料和載體，運行成本低等優(yōu)點，既可以處理高負(fù)荷廢水，也不會產(chǎn)生堵塞等優(yōu)點。也是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的高速反應(yīng)器之一。王煒，何好啟[6]研究發(fā)現(xiàn)，食品廢水經(jīng)由UASB+接觸氧化法工藝處置后，CODcr、BOD5、SS和植物油由原水濃度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L，處置后的效果為60.2mg/L、15.5mg/L、40mg/L和3mg/L，出水水質(zhì)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)，且工程的經(jīng)濟(jì)運行效益也良好，總運行費用約為0.54元/m3，工藝占地小，處理成本低，運行方式靈活，值得推廣。
2.2.2EGSB反應(yīng)器，即膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器。該工藝是在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新厭氧工藝，與UASB工藝相比，EGSB增加了出水的回流，提升了反應(yīng)器中水流的速度，其速度可以達(dá)到5m/h～10m/h，比UASB的0.6m/h～0.9m/h高出近10倍。李克勛[7]等以天津某淀粉廠采用EGSB處理淀粉廢水為例，EGSB的厭氧反應(yīng)器對COD的去除率超過了85%，出水水質(zhì)達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，大量有機(jī)物被去除，后續(xù)單元的處理壓力被減輕，此外，厭氧反應(yīng)器的介入使用，可以產(chǎn)生沼氣作為能源進(jìn)行二次利用，降低運行費用（總運轉(zhuǎn)費用為0.73元/m3•d），具有良好的環(huán)境效益和社會效益。
2.2.3ASBR法，即厭氧序批式活性污泥法。ASBR厭氧序批式活性污泥法最早誕生于上世紀(jì)90年代的美國，是在SBR基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該工藝的顯著特點是以序批間歇運行，按次序分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水四個步驟，與連續(xù)流厭氧反應(yīng)器相比，該工藝由于不需要大阻力的配水系統(tǒng)，因此極大地減少了系統(tǒng)的能耗，也不會產(chǎn)生斷流和短流，運行靈活，抗擊能力較強(qiáng)，實現(xiàn)厭氧功能，也同時兼有了SBR的優(yōu)點。
3厭氧生物處理工藝優(yōu)勢分析
1.1普通工業(yè)廢水特點
普通工業(yè)廢水量大、污染物成分復(fù)雜，不同行業(yè)產(chǎn)生的廢水所含污染物成分區(qū)別較大，有的廢水溫度高，容易造成環(huán)境的熱污染；有些具有明顯的酸堿度；有些含有易燃、易爆、有毒物質(zhì)。針對工業(yè)廢水中所含的不同成分，選擇不同的處理工藝，往往需要物理、化學(xué)、生物代謝等多種不同工藝組合處理。
1.2放射性廢水特點
具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對象，而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性，所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進(jìn)行放射性廢水處理的時候，我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內(nèi)，降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。
2普通工業(yè)廢水處理方法
為了使工業(yè)廢水得到凈化，一般將廢水中所含的污染物分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。我們按照處理原則，將工業(yè)廢水處理方法中物理化學(xué)法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發(fā)法、結(jié)晶法等。離子交換法在普通工業(yè)廢水處理中，主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術(shù)在70年代后大規(guī)模應(yīng)用到各個工業(yè)領(lǐng)域及科研中，發(fā)展非常迅速。蒸發(fā)法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機(jī)物能力的微生物，這些微生物具有數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)等特點，被廣泛應(yīng)用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業(yè)的廢水處理中。
3放射性廢水的處理方法
放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性，其處理一般都是遵循以下兩個基本原則：①將放射性廢水排入水體，通過稀釋和擴(kuò)散達(dá)到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后，將其濃縮產(chǎn)物與人類的生活環(huán)境長期隔離，任其自然衰減。對高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國內(nèi)外普遍做法是對放射性廢水進(jìn)行濃縮處理后貯存或固化處理。
3.1蒸發(fā)法
蒸發(fā)濃縮法具有較高的濃縮倍數(shù)和去污因子，可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發(fā)濃縮裝置處理中低水平核放射廢水，對總α和總β的去污因子能達(dá)到104量級，出水滿足國內(nèi)放射性廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑，然后與廢水中的微量放射性核素發(fā)生沉淀后，將放射性核素轉(zhuǎn)移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進(jìn)行化學(xué)沉淀法時主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等，同時可投加助凝劑，如粘土、活性二氧化硅等加快凝結(jié)過程。羅明標(biāo)等的試驗結(jié)果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果，特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。
3.3離子交換法
目前離子交換主要處理低放廢水，包括有機(jī)離子和無機(jī)離子兩種交換體系。此法特點是操作方便、設(shè)備簡單、去除效率高且減容比高，適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國內(nèi)外研究都表明離子交換劑對Cs的有很高的吸附容量。
3.4膜分離技術(shù)
膜處理方法是處理放射性廢水相對經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的方法，此法具有出水水質(zhì)好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應(yīng)性強(qiáng)等特點等特點，膜技術(shù)的研究比較廣泛。美國、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。
3.5生物處理法
生物處理法包括植物修復(fù)法、微生物法。微生物治理低放射性廢水是20世紀(jì)60年代開始研究的新工藝，國內(nèi)外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為Geobactersulfurreducens的細(xì)菌能夠去除地下水中溶解的鈾，Geobacter能夠還原金屬離子，從而降低金屬在水中的溶解度，使金屬以固體形式沉淀下來，因此，這種細(xì)菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復(fù)雜，處理周期長，運行管理難度大，國內(nèi)核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。
4放射性廢水和普通工業(yè)廢水處理方法比較
工業(yè)廢水中污染物成分復(fù)雜多樣，我們采用單一的處理方法很難達(dá)到完全凈化的效果，因此需要我們尋找適合的工藝進(jìn)行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則，先除去大塊垃圾和漂浮物質(zhì)，然后依次去除懸浮固體、膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。放射性廢水與普通工業(yè)廢水處理的一個根本區(qū)別是：能夠用物理、化學(xué)或者生物方法將普通工業(yè)廢水的一些有毒物分解破壞，轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，例如六價鉻、氰、有機(jī)磷等；而用這些方法無法破壞放射性核素，不能改變其衰變輻射的固有特性，只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法一般是普通工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理或深度處理方法，主要處理方法采用生物處理法。而物理化學(xué)法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業(yè)廢水，而較難應(yīng)用于處理放射性廢水。
5結(jié)論
關(guān)鍵字： 工業(yè)廢水 廢水處理 廢水處理自動化
Abstract: Since the city, the water pollution problem is becoming more and more serious, which restricts the sustainable development of the city, threatening people's survival environment, therefore must attach great importance to industrial wastewater treatment problem of the city, vigorously develop industrial wastewater treatment technology, improve the industrial wastewater treatment facilities construction, this article from the city industrial wastewater treatment situation, treatment three aspects are discussed in this paper the development trend of future measures and industrial wastewater treatment.
Keywords: Industrial wastewater; wastewater treatment; wastewater treatment; automation
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著社會的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市水污染問題越來越嚴(yán)重，制約了城市的可持續(xù)發(fā)展，威脅著人們的生存環(huán)境，因此說必須高度重視城市的工業(yè)廢水處理問題，大力發(fā)展工業(yè)廢水處理技術(shù)，完善工業(yè)廢水處理設(shè)施建設(shè)，有效地制止水污染問題，確保城市的健康可持續(xù)的發(fā)展。首先來看城市工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀：
一、城市工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀
1.1工業(yè)廢水處理水平低下
我國的工業(yè)廢水處理還處于初級階段，由于缺乏相關(guān)的實踐經(jīng)驗，不免會出現(xiàn)處理水平低下的情況，一些較小的企業(yè)，由于生產(chǎn)規(guī)模小、資金投入少，更不會采用相應(yīng)的資金進(jìn)行工業(yè)廢水處理工作，這就使得水污染的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。同時，在處理的過程中，會出現(xiàn)一些偷工減料的作法，這就使本來水平低下的處理工作更加不能解決水污染的現(xiàn)狀。
1.2工業(yè)廢水處理方式不恰當(dāng)
工業(yè)廢水處理工作的開展除了要有相關(guān)的技術(shù)支持外，還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行處理工作，而目前的情況是，在工業(yè)廢水處理的過程中往往只選取熱門的工藝而忽視了當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，忽視了當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)、水量等因素，這往往會造成一些用水隱患，這種不恰當(dāng)?shù)墓I(yè)廢水處理方式阻礙了城市的長遠(yuǎn)發(fā)展。
1.3工業(yè)廢水處理管理機(jī)制不健全
工業(yè)廢水處理工作不僅需要有較高的技術(shù)水平，還需要有健全的監(jiān)管機(jī)制，保證處理工作能夠按照流程進(jìn)行，但是從目前的情況來看，一些工業(yè)廢水處理工作的進(jìn)行過程中，管理機(jī)制不健全。同時需要注意的是，市場的不完善發(fā)育也是管理過程中的一個不容忽視的因素，目前，工業(yè)廢水處理市場還比較混亂，行政性的市場干預(yù)嚴(yán)重，又缺乏統(tǒng)一健全的管理制度，往往會出現(xiàn)混亂的局面，這也阻礙著城市工業(yè)廢水處理工作的開展。
二、主要工業(yè)廢水特點與處理方法
2.1農(nóng)藥廢水的特點及其處理方法
農(nóng)藥品種繁多,農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。其主要特點是:(1)污染物濃度較高,化學(xué)需氧量(COD)可達(dá)每升數(shù)萬mg;(2)毒性大,廢水中除含有農(nóng)藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質(zhì)以及許多生物難以降解的物質(zhì);(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。因此,農(nóng)藥廢水對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。農(nóng)藥廢水處理的目的是降低農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達(dá)到無害化。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥,這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥,積極研究和使用微生物農(nóng)藥,這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。
2.2食品工業(yè)廢水污染特點及其處理方法
食品工業(yè)原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì),如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等;(5)致病菌毒等。食品工業(yè)廢水的特點是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養(yǎng)化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味,惡化水質(zhì),污染環(huán)境。
食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉(zhuǎn)盤或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。 、
2.3造紙工業(yè)廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經(jīng)漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水,污染最為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5—40g/L,含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì),回收率可達(dá)95,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學(xué)沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
2.4印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用:(1)廢水可按水質(zhì)特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌。一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用,通常采用蒸發(fā)法回收,如堿液量大,可用三效蒸發(fā)回收,堿液量小,可用薄膜蒸發(fā)回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒,懸浮于殘液中,經(jīng)沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì);氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì),使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。
三、工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用以及應(yīng)用的現(xiàn)狀
工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)在當(dāng)前社會的工業(yè)廢水處理有著其不可忽視的作用但是在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用之上的現(xiàn)狀卻是不容樂觀，下面簡述一下工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用以及應(yīng)用現(xiàn)狀。
工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用主要在于能夠?qū)ξ鬯奶幚磉M(jìn)行整個過程的實時監(jiān)督和控制，而達(dá)到工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化運行以及能夠降低系統(tǒng)運行成本的同時而保證了工業(yè)廢水處理的質(zhì)量和實現(xiàn)真正的無人值守的工業(yè)廢水處理的目的。不僅如此，工業(yè)廢水處理自動化也能夠為環(huán)保部門的污水監(jiān)控提供技術(shù)的支持。
盡管工業(yè)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的作用如此明顯，但是現(xiàn)在的應(yīng)用現(xiàn)狀卻是有點令人堪憂。由于地域的不同以及資金的局限，在很多的公司對工業(yè)廢水處理的系統(tǒng)還是依靠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)采用的檢測為手段，而進(jìn)行檢測的儀表基本為國產(chǎn)的離線儀表達(dá)不到工業(yè)廢水處理的要求。不僅如此工業(yè)廢水處理的監(jiān)測手段也是先取樣后測量, 而以測量結(jié)果調(diào)整工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)，這種不連續(xù)的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)不到時代的需求。
參考文獻(xiàn)：
[1]王彥蕊. 工業(yè)廢水處理方法及發(fā)展趨勢探討[J]. 科技傳播. 2011(11)
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對國內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國占有15%左右的國際市場份額，是世界上最大的紡織品出口國。經(jīng)過多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計。我國染色廢水排放量約為每天300萬～400萬立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態(tài)平衡，并對人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項有力的措施，我國作為世界大國，對環(huán)境保護(hù)也越來越重視，并向國際社會全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng)格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機(jī)砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對水質(zhì)水量的波動適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過程容易調(diào)節(jié)。缺點：勞動條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重，應(yīng)從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優(yōu)點可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來，缺點是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設(shè)費用和運行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計中往往遇到以下問題：(1)工程設(shè)計人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗和直覺進(jìn)行設(shè)計，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計中，因為對出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計出的工藝建設(shè)費用和運行費用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運行問題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案，并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運行措施和最少運行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實際工況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運行的概念和思路，并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優(yōu)勢，但其處理費用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運行費用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運行成本及運行負(fù)荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案。并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運行措施和最少的運行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計情況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識創(chuàng)新的同時也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
關(guān)鍵詞：含鎘工業(yè)廢水；處理方法；最佳投加量；效果
中圖分類號： X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
鎘是一種重要的工業(yè)生產(chǎn)原料和催化劑，因此，鎘的廣泛應(yīng)用造成了它的環(huán)境污染，尤其是含鎘的工業(yè)廢水，對土壤和水體的污染十分之大。環(huán)境受到鎘的污染后，鎘可在生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，引起慢性中毒。因此，鎘的危害引起了人們的重視，我國規(guī)定工業(yè)廢水中鎘的最高排放濃度為0.1mg·L-1。含鎘廢水必須進(jìn)行處理，只有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放，因此，研究高效經(jīng)濟(jì)的含鎘廢水處理方法顯得刻不容緩。
1廢水水質(zhì)及水量
工業(yè)廢水主要由合成廢水和電鋅沖板水組成,整個工業(yè)廢水處理系統(tǒng)設(shè)計處理量200m3/h,約80％回用,20％外排。廢水水質(zhì)水量見表1。
表1 廢水水質(zhì)水量表(mg/L)
2 試驗條件
2.1 試驗用水
試驗用水是由合成廢水與沖板廢水配制的。
2.2試驗儀器
PHS一3C型酸度計、原子吸收分光光度儀。
2.3試驗選用
藥劑聚合硫酸鐵、硫化鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、聚丙烯酰胺。
3處理方法研究
3.1聚合硫酸鐵法
聚合硫酸近年來在水處理中被廣泛應(yīng)用,其對廢水重金屬離子有顯著的去除效果。對上述廢水中約80%的回用水采用聚合硫酸鐵沉淀法進(jìn)行處理,其流程見圖1。
圖l 聚合硫酸鐵沉淀法處理廢水流程
(1)效果
試驗在常溫條件下,采用相同攪拌速度,相同反應(yīng)時間及澄清時間。經(jīng)多次大量試驗,選定兩組不同聚合硫酸鐵濃度,進(jìn)行不同聚丙烯酰胺的加人量試驗,結(jié)果見表2。
表2 聚合硫酸鐵及聚丙酰胺加入量對除鎘的影響(mg/l)
備注: (1)懸浮物SS均小于20mg/L
(2)攪拌時間10min,澄清時間30min。
由表2可知,PH值在9左右時,對上述廢水,聚合物硫酸鐵最佳投加量為40mg/L,,此時同聚丙烯酰胺配合使用,其加人量在0.0-0.4mg/L之間時,出水中鎘含量均在1.omg/L以下,懸浮物含量小于20mg/L,鎘去除率達(dá)93%以上。
(2)結(jié)論
上述方法處理后的水質(zhì)能夠滿足工業(yè)用水要求,而且操作簡單,成本較低,可用于80%回用水的處理。
3.2硫化物—聚合硫酸鐵沉淀法
利用硫化物,處理重金屬離子廢水也是一種常用方法,CdS溶度積為3.6×10-29,屬難溶硫化物,在試驗中又同時投加一定量的聚合硫酸鐵,利用其吸附共沉作用,既可強(qiáng)化硫化鎘的沉淀分離過程,又可清除水中剩余硫離子。其處理流程見圖2。
圖2 硫化物—聚合硫酸鐵法處理流程
注: 懸浮物SS>20mg/L
(1)結(jié)果
本研究在室溫條件下,采取相同攪拌速度時間及澄清時間進(jìn)行。
1)硫化鈉用量影響試驗
為了確定最佳硫化鈉加量,進(jìn)行了大量試驗,其結(jié)果見表3。
表3 硫化鈉加量影響試驗
表3試驗數(shù)據(jù)表明,PH值和聚合硫酸鐵加量一定時,硫化鈉加量增加,鎘去除率明顯提高,當(dāng)硫化鈉加量達(dá)70-150mg/L時,出水中鎘小于0.lmg/L,去除率可達(dá)9.3-9.6%。從經(jīng)濟(jì)角度及保證出水水質(zhì)權(quán)衡,應(yīng)選硫化鈉含量70-10Omg/L間為宜。
2)聚合物硫酸鐵用量影響試驗
確定硫化鈉加量后,保持PH值一定,變化聚合硫酸鐵加量。試驗結(jié)果見表4。
表4 聚合硫酸鐵加量試驗
注: 懸浮物SS小于2Omg/L
由表4分析得出,當(dāng)PH值和硫化鈉濃度一定時,聚鐵加量的變化對鎘去除率有影響,當(dāng)硫化鈉加量為70-10mg/L時,選取鐵加量為40mg/L,鎘去除率最高。
3)不同PH值對除鎘的影響試驗
在確定了硫化鈉、聚合硫酸鐵加量后,調(diào)節(jié)不同PH值,確定最佳PH范圍,試驗結(jié)果見表5。
表5 不同PH 值對除鎘效果影響試驗
由試驗數(shù)據(jù)表明,PH對除鎘效果影響不大。同時又可看出,當(dāng)硫化鈉加量為70mg/L時,PH范圍可選7-9,而當(dāng)硫化鈉加量為10mg/L時,PH范圍更寬些,可選5-9。
4)廢水處理試驗綜合指標(biāo)
在上述試驗選定的條件下進(jìn)行試驗,處理后水質(zhì)綜合指標(biāo)見表6。
表6 廢水處理綜合指標(biāo)(mg/L)
由表6中的試驗數(shù)據(jù)表明,采用硫化鈉—聚合硫酸鐵沉淀法處理后的廢水,水質(zhì)可達(dá)國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)以上試驗可以得知,硫化鈉—聚合硫酸鐵沉淀法操作簡單,反應(yīng)條件易于控制,處理效果好,PH值適應(yīng)范圍廣,可以用于處理20%外排廢水。工藝條件為:硫化鈉投加量10mg/L聲,聚合硫酸鐵加量40mg/LPH范圍5-9,攪拌時間10分鐘,澄清時間30分鐘。
3.3鐵氧體法
向含鎘廢水中投加硫酸亞鐵,調(diào)PH至9-10加熱,通壓縮空氣,使之氧化,即可形成鐵氧體晶體并使鎘離子進(jìn)人鐵氧化晶格中,再過濾水中有害離子即可去除。其處理流程見圖3。
圖3 鐵氧體法處理流程
(1)試驗效果
在多組投加不同量硫酸亞鐵的試驗基礎(chǔ)上,選出兩組理想加量,完成以下試驗。
1)不同通氣時間對除鎘效果影響
試驗在一定的硫酸亞鐵加量下,用氫氧化鈉調(diào)PH為9-10,加熱,通入壓縮空氣,其試驗結(jié)果見表7。
表7 不同通氣時間對除錫效果影響(mg/L)
試驗結(jié)果表明,在其他條件相同時,通氣氧化時間越長,鎘的去除效果越好。當(dāng)硫酸亞鐵加量150-20Omg/L,通氣時間10分鐘以上，鎘去除率達(dá)99.2％以上，出水鎘含量小于0.1mg/L。
4 結(jié)束語
總之，含鎘工業(yè)廢水是一種環(huán)境污染和人體危害都很大的廢水，因此，對其處理方法的研究是十分必要的。本文所介紹的處理方法各有各的特點，同時均有缺陷，但都處于不斷完善之中。隨著人們對環(huán)境污染和健康的日益重視，含鎘工業(yè)廢水的處理方法將得到改進(jìn)和完善，鎘污染問題將得到有效解決。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈萍 朱國偉，含鎘廢水處理方法的比較[J].污染防治技術(shù),2010.12
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對國內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國占有15%左右的國際市場份額，是世界上最大的紡織品出口國。經(jīng)過多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計。我國染色廢水排放量約為每天300萬～400萬立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態(tài)平衡，并對人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項有力的措施，我國作為世界大國，對環(huán)境保護(hù)也越來越重視，并向國際社會全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng) 格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法 利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機(jī)砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法 在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小，靠重力無法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離 利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對水質(zhì)水量的波動適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過程容易調(diào)節(jié)。缺點：勞動條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重，應(yīng)從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來中和堿性廢水。其優(yōu)點可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來，缺點是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單，建設(shè)費用和運行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計中往往遇到以下問題：(1)工程設(shè)計人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗和直覺進(jìn)行設(shè)計，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計中，因為對出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計出的工藝建設(shè)費用和運行費用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運行問題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案，并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運行措施和最少運行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實際工況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運行的概念和思路，并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優(yōu)勢，但其處理費用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運行費用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運行成本及運行負(fù)荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個非常錯綜復(fù)雜的問題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計工藝方案。并在設(shè)計工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運行措施和最少的運行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計情況下，要求得到一個能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識創(chuàng)新的同時也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
BAS工藝能夠滿足系統(tǒng)出水對有機(jī)污染物、營養(yǎng)元素及懸浮固體（SS）非常嚴(yán)格的要求。一個配置良好的BAS工藝可以最大限度地去除可生化降解的COD；出水BOD5和SS可以分別小于10mg/l和30mg/l。相對于傳統(tǒng)的活性污泥工藝，BAS工藝具有很高的有機(jī)負(fù)荷，減少了整體工藝的占地面積。BAS工藝常用于對現(xiàn)有傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行升級改造，以達(dá)到提高系統(tǒng)處理效率及穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷或增強(qiáng)系統(tǒng)的硝化功能。在BAS工藝的配置中，高效的生物膜工藝（MBBR）應(yīng)用在傳統(tǒng)活性污泥階段之前作為預(yù)處理，去除容易生物降解有機(jī)物。相比于單獨的傳統(tǒng)活性污泥工藝，這樣的工藝布置具有如下優(yōu)點：
1.極大地提高了處理能力
由于高負(fù)荷的高效懸浮填料段（MBBR）對大部分易生化降解有機(jī)物的去除，后續(xù)傳統(tǒng)活性污泥段的容積即使很小，其有機(jī)負(fù)荷及食微比（F/M）仍較低。整個BAS系統(tǒng)的容積負(fù)荷是同容積傳統(tǒng)污泥系統(tǒng)的2~3倍。
2.大大改善了污泥的分離性能
生物膜反應(yīng)器去除了大部分容易降解的有機(jī)物質(zhì)，抑制了活性污泥段絲狀細(xì)菌的生長，很大程度上消除了活性污泥段污泥膨脹的風(fēng)險。在活性污泥工藝前增加生物膜反應(yīng)器作為預(yù)處理工藝，在很多工程中被證明能極大地減小活性污泥段的污泥指數(shù)。絕大多數(shù)采用BAS工藝的廢水處理廠的污泥指數(shù)都小于100ml/g。在降低活性污泥SVI值所采取的工藝措施中，以生物膜反應(yīng)器作為預(yù)處理工藝比任何形式的生物選擇器要有效得多。
3.提高了工藝穩(wěn)定性，抗沖擊負(fù)荷
采用高效耐沖擊的MBBR作為預(yù)處理工藝有效地保護(hù)了后續(xù)敏感的傳統(tǒng)后續(xù)污泥段。相對于單獨的傳統(tǒng)活性污泥工藝，BAS工藝更具穩(wěn)定性和抗沖擊性。
4.低污泥產(chǎn)率
相對于傳統(tǒng)活性污泥工藝，MBBR和活性污泥有機(jī)結(jié)合的BAS工藝產(chǎn)生更少的污泥，一般會少30~50%。在這樣的兩段布置中，MBBR反應(yīng)器中產(chǎn)生的剩余污泥將在活性污泥池中被生化降解，從而減少了整個工藝的剩余污泥的產(chǎn)量。5.低營養(yǎng)（氮/磷）需求由于整個系統(tǒng)低的污泥產(chǎn)率，以及MBBR預(yù)處理產(chǎn)生的剩余污泥在活性污泥池被降解，在MBBR反應(yīng)池中消耗的營養(yǎng)物質(zhì)又被釋放出來被活性污泥所重新利用，降低了整個BAS工藝系統(tǒng)的營養(yǎng)需求。
二、BAS工藝升級改造實例
1.美國艾克森石油公司煉油廠
美國埃克森石油公司煉油廠廢水處理裝置由于進(jìn)水水量增加，有機(jī)物濃度波動較大，導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)不能有效去除有機(jī)物，同時也無法實現(xiàn)硝化反應(yīng)。隨著新的出水水質(zhì)要求，特別是強(qiáng)調(diào)對氨氮的去除效率，現(xiàn)有活性污泥系統(tǒng)需要進(jìn)行升級改造。由于沒有場地進(jìn)行擴(kuò)建活性污泥系統(tǒng)，同時為了提高生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及實現(xiàn)硝化功能，BAS工藝被應(yīng)用于生化系統(tǒng)的升級改造。將原有的初沉池直接改造為MBBR池后，處理全部的廢水進(jìn)水。MBBR池的出水直接進(jìn)入后續(xù)原有的三座活性污泥池。生化系統(tǒng)于1999年3月升級改造完成后進(jìn)行正式運行，生化系統(tǒng)穩(wěn)定高效，實現(xiàn)了完全的硝化反應(yīng)。污泥的沉降性能提高,SVI更低，出水TSS濃度更低，而且系統(tǒng)整體更易于操作。
2.加拿大昆河紙漿公司
加拿大昆河紙漿公司是全球最大的漂白化學(xué)熱磨機(jī)械木槳（BCTMP）供應(yīng)商，其原有廢水處理設(shè)施采用厭氧+活性污泥的工藝。由于紙漿原料中含有樹脂酸，厭氧系統(tǒng)幾乎沒有什么處理效果，導(dǎo)致后續(xù)活性污泥系統(tǒng)經(jīng)常受到?jīng)_擊，處理效果差，而且不穩(wěn)定。隨著產(chǎn)能提升，對現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，取消厭氧處理，增加MBBR池，將活性污泥系統(tǒng)改造為BAS系統(tǒng)。改造后，所有廢水先經(jīng)過MBBR池進(jìn)行預(yù)處理，然會再進(jìn)入活性污泥池。BAS系統(tǒng)的運行提高了生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時承受更高的有機(jī)負(fù)荷。活性污泥系統(tǒng)的污泥性能得到顯著提高，污泥指數(shù)從300~400ml/g將至并穩(wěn)定在70ml/g左右，在系統(tǒng)啟動后的兩周內(nèi)。
3.蘇州某化妝品生產(chǎn)企業(yè)
江蘇蘇州某化妝品生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)護(hù)膚化妝品、美容化妝品及發(fā)用化妝品，原有廢水處理設(shè)施采用氣浮+活性污泥的處理工藝。由于生產(chǎn)化妝品的種類繁多，生產(chǎn)計劃的不確定性，進(jìn)入污水處理廠的廢水水質(zhì)水量經(jīng)常具有較大的波動性，造成生化處理系統(tǒng)常受到?jīng)_擊，處理效果不穩(wěn)定，出水水質(zhì)差，幾乎沒有硝化功能。為了提高廢水處理廠的處理效率及穩(wěn)定運行性能，在氣浮和活性污泥系統(tǒng)之間增設(shè)一個MBBR反應(yīng)池，將現(xiàn)有活性污泥系統(tǒng)升級改造為BAS系統(tǒng)，有效解決了生化系統(tǒng)處理能力擴(kuò)容，提高處理效率及穩(wěn)定性的要求。同時提升了生化系統(tǒng)的硝化能力。MBBR池的容積為100m3，相對于原有的1400m3活性污泥反應(yīng)池，BAS系統(tǒng)的總池容僅僅增加了7%。但是這7%的池容卻去除了大約50%的進(jìn)水負(fù)荷，有效保護(hù)了后續(xù)的活性污泥系統(tǒng)。MBBR池投加的懸浮載體的有效比表面積為500m2/m3，總體積填充比為30%。設(shè)計MBBR池容積負(fù)荷為7.5kgCOD/m3/d，懸浮載體的有效表面負(fù)荷為50gCOD/m2/d，而整個BAS系統(tǒng)的總體負(fù)荷為0.5kgCOD/m3/d。通過比較升級改造前后生化系統(tǒng)的處理效果，證明經(jīng)過BAS工藝的改造，整個生化系統(tǒng)展現(xiàn)出穩(wěn)定高效的運行特點，硝化能力顯著。
三、結(jié)論
關(guān)鍵詞：生活污水；工業(yè)廢水；回收利用；研究實施
1 引言
近年來，由于煤電公司產(chǎn)業(yè)鏈的不斷調(diào)整發(fā)展，電廠機(jī)組隨之進(jìn)行了改擴(kuò)建，對水的需求量也不斷增大。
我廠的生活污水，主要來源于現(xiàn)有的生活區(qū)及辦公區(qū)，排放量在50m3/h左右，要求處理后達(dá)到中水再利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水；我廠的生產(chǎn)廢水，主要來源于機(jī)組運行及檢修過程中排水，排放量在350m3/h左右，屬于含油廢水（一般含油量11.0mg/L），要求處理后含油量小于5.0mg/L，并作為新建電廠補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的水源。
2 設(shè)計依據(jù)
2.1 設(shè)計原則
（1）嚴(yán)格執(zhí)行《城市污水回用設(shè)計設(shè)計規(guī)范》（CECS75—1995）、《建筑中水設(shè)計規(guī)范》（CECS41—1992），保證深度處理后水質(zhì)達(dá)到要求。
（2）立足國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)及實踐成果，采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可行的處理工藝，降低工程投資和處理成本。
（3）根據(jù)電廠工人的特點，采用可靠的自動控制，減少維修工作量。
2.2 設(shè)計規(guī)范
（1）《城市污水回用設(shè)計規(guī)范》（CECS75-1995）；
（2）《建筑中水設(shè)計規(guī)范》（CECS41-1992）；
（3）《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB50050-2007）；
（4）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）；
2.3 水質(zhì)指標(biāo)
由于生活污水和生產(chǎn)廢水處理前后水質(zhì)用途不同，處理后水質(zhì)要求亦不同。例如，生產(chǎn)廢水處理后的水質(zhì)應(yīng)符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB50050-2007）的要求，從生產(chǎn)廢水水質(zhì)看，只需要將石油類降低到5mg/L以下即可滿足要求。
3 工藝及設(shè)備的選擇
3.1 工藝流程的選擇
（1）對于原水質(zhì)較差（即生活污水處理廠出水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)較低），并且出水回用水的標(biāo)準(zhǔn)要較高，一般采用的深度處理工藝如下：
原水調(diào)節(jié)池提升泵混凝沉淀過濾消毒出水回用
（2）對于原水水質(zhì)較差，并且出水回用的水的標(biāo)準(zhǔn)要求很高，一般采用深度處理工藝如下：
原水隔油池廢水池毛發(fā)收集器核桃過濾器混凝沉淀池普通濾池
由于電廠化學(xué)水處理工藝要求較高，污水站處理的出水必須保證100%合格，否則將會造成化水系統(tǒng)膜污染及設(shè)備結(jié)垢等嚴(yán)重后果，所以本工藝采用第（2）項工藝流程。
工藝說明：生活污水、工業(yè)廢水經(jīng)管道收集，自流進(jìn)入隔油池（吸附池)，上設(shè)桁架刮油機(jī)，定期把液面上部油液刮凈。廢水池進(jìn)水口位置設(shè)置格柵，以攔截水中的漂浮物。廢水池出水通過提升泵送至HLJ型含油污水過濾器，出水自流進(jìn)入斜管沉淀池，混凝劑加入沉淀池，初步凈化懸浮物。沉淀池出水自流進(jìn)入普通濾池，普通濾池出水進(jìn)入中間水池，最后由反洗泵送至原有清水池，自流進(jìn)入電廠各冷卻塔。
3.2 工藝設(shè)備選擇
（1）GYZ－6/4型刮油機(jī)工作橋面寬度：B=1000mm，中間傳動裝置功率：N=0.75KW，刮油速度：1.2m/min，電機(jī)防護(hù)等級：IP54，軌道型號：18Kg/m。刮油機(jī)除行走輪材質(zhì)采用ZG45鑄鋼，其它材質(zhì)均采用Q235碳鋼(型鋼)。全程運行自動控制并具有手動控制的功能,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)控制分手動和自動兩種狀態(tài)。手動時即可以通過各個對應(yīng)的按鈕對設(shè)備和各個動作進(jìn)行點動操作（包括刮油、提落耙、過載、緊急停車等）又可以實現(xiàn)一個全過程的多次循環(huán)工作，預(yù)留遠(yuǎn)程信號輸出端口。
（2）JYG-300型集油管采用蝸輪桿傳動，可根據(jù)液面不同，進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用一端通集油裝置（集由管材質(zhì)：不銹鋼）。集油裝置的拉桿與集油管中心距離H≥2.4m，池寬度6m，一端通坡度2~5度。
（3）LQSII-1.0型手輪式螺桿啟閉機(jī)鑄鐵鑲銅材質(zhì)，絲桿長度L=4000mm。
（4）MF-250毛發(fā)聚集器過濾精度30目，外部為碳鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)，內(nèi)膽過濾系統(tǒng)為不銹鋼。
4實施效果
該工程于2009年12月底正式投產(chǎn)，調(diào)試處理后的水質(zhì)滿足（工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范GB-50050-2007）
工程總投資約318.00萬元人民幣（包括基建費用），工程施工過程中充分考慮到地下管線復(fù)雜及在110KV高壓線下作業(yè)，嚴(yán)格制定《電廠污廢水處理工程三措》，本著安全第一、生產(chǎn)第二的原則總工期約2個月。項目實施后得到了工程監(jiān)理組、工程驗收評審組及集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。
系統(tǒng)投產(chǎn)后至今，運行穩(wěn)定，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益（單從節(jié)約水資源角度計）。
處理回收量按300t/h計；
原來系統(tǒng)取用微山湖水按0.29元/t計；
年運行小時按7000h計；
則回收后節(jié)水費用約：
300*0.29*7000=60.9萬元/年
該生活污水回收、工業(yè)廢水處理技術(shù)工藝具有技術(shù)先進(jìn)，運行穩(wěn)定可靠，投資省、運行成本低、自動化程度高的優(yōu)點。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源日趨緊張，相信該項目具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。將生活污水、工業(yè)廢水資源化，在煤礦進(jìn)行資源綜合利用的過程中，必將具有廣闊的前景。
關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；處理；廢水特點；發(fā)展趨勢
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全。因此，對于保護(hù)環(huán)境來說，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業(yè)廢水分類及處理的基本原則
工業(yè)廢水分類通常有以下三種：第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類，含無機(jī)污染物為主的為無機(jī)廢水，含有機(jī)污染物為主的為有機(jī)廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水，是無機(jī)廢水；食品或石油加工過程的廢水，是有機(jī)廢水。第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象分類，如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類，如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分，也不能表明廢水的危害性。第三種分類法，明確地指出廢水中主要污染物的成分，能表明廢水一定的危害性。處理的基本原則：
(一)優(yōu)先選用無毒生產(chǎn)工藝代替或改革落后生產(chǎn)工藝，盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產(chǎn)生。
(二)在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物和產(chǎn)品過程中，應(yīng)嚴(yán)格操作、監(jiān)督，消除滴漏，減少流失，盡可能采用合理流程和設(shè)備。
(三)含有劇毒物質(zhì)廢水，如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰廢水應(yīng)與其它廢水分流，以便處理和回收有用物質(zhì)。
(四)流量較大而污染較輕的廢水，應(yīng)經(jīng)適當(dāng)處理循環(huán)使用，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和城市污水處理負(fù)荷。
(五)類似城市污水的有機(jī)廢水，如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水，可排入城市污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
(六)一些可以生物降解的有毒廢水，如酚、氰廢水，應(yīng)先經(jīng)處理后，按允許排放標(biāo)準(zhǔn)排入城市下水道，再進(jìn)一步生化處理。
(七)含有難以生物降解的有毒廢水，應(yīng)單獨處理，不應(yīng)排入城市下水道。工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或?qū)嵭虚]路循環(huán)。
二、廢水處理方法可按其作用分為四大類：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法
三、主要工業(yè)廢水特點與處理方法
(一)農(nóng)藥廢水的特點及其處理方法
農(nóng)藥品種繁多，農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。其主要特點是：(1)污染物濃度較高，化學(xué)需氧量(COD)可達(dá)每升數(shù)萬mg；(2)毒性大，廢水中除含有農(nóng)藥和中間體外，還含有酚、砷、汞等有毒物質(zhì)以及許多生物難以降解的物質(zhì)；(3)有惡臭，對人的呼吸道和粘膜有刺激性；(4)水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。因此，農(nóng)藥廢水對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重。農(nóng)藥廢水處理的目的是降低農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中污染物濃度，提高回收利用率，力求達(dá)到無害化。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是，研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥，這是農(nóng)藥發(fā)展方向。一些國家已禁止生產(chǎn)六六六等有機(jī)氯、有機(jī)汞農(nóng)藥，積極研究和使用微生物農(nóng)藥，這是一條從根本上防止農(nóng)藥廢水污染環(huán)境的新途徑。
(二)食品工業(yè)廢水污染特點及其處理方法
食品工業(yè)原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等；(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等；(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等；(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等；(5)致病菌毒等。食品工業(yè)廢水的特點是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高，易腐敗，一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養(yǎng)化，以致引起水生動物和魚類死亡，促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味，惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。
食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外，一般均宜采用生物處理。如對出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高，可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池，或多級生物轉(zhuǎn)盤或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置，也可采用厭氧—需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
(三)造紙工業(yè)廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水，污染最為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5—40g/L，含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95，澄清水可回用；燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值；混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體；化學(xué)沉淀法可脫色；生物處理法可去除BOD，對牛皮紙廢水較有效；濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外，國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
(四)印染工業(yè)廢水處理
印染工業(yè)用水量大，通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t，其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用：(1)廢水可按水質(zhì)特點分別回收利用，如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流，前者可以對流洗滌。一水多用，減少排放量；(2)堿液回收利用，通常采用蒸發(fā)法回收，如堿液量大，可用三效蒸發(fā)回收，堿液量小，可用薄膜蒸發(fā)回收；(3)染料回收，如士林染料可酸化成為隱巴酸，呈膠體微粒，懸浮于殘液中，經(jīng)沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分：(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物；吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度，還可降低廢水的色度；混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì)；氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì)，使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。
(五)冶金廢水治理及發(fā)展趨
冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質(zhì)復(fù)雜多變。按廢水來源和特點分類，主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。冶金廢水治理發(fā)展的趨勢：(1)發(fā)展和采用不用水或少用水及無污染或少污染的新工藝、新技術(shù)，如用干法熄焦，煉焦煤預(yù)熱，直接從焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰等；(2)發(fā)展綜合利用技術(shù)，如從廢水廢氣中回收有用物質(zhì)和熱能，減少物料燃料流失，(3)根據(jù)不同水質(zhì)要求，綜合平衡，串流使用，同時改進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定措施，不斷提高水的循環(huán)利用率；(4)發(fā)展適合冶金廢水特點的新的處理工藝和技術(shù)，如用磁法處理鋼鐵廢水具有效率高，占地少，操作管理方便等優(yōu)點。
1 SBR法工藝特性及其改進(jìn)[1]
1.1 SBR法簡介
SBR是通過在時間上的交替實現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個過程。它在流程上只有一個基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和沉淀池的功能集中在池子里，兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解、有機(jī)物和固液分離等功能。經(jīng)典的SBR反應(yīng)器的運行過程：進(jìn)水—曝氣—沉淀—潷水—待機(jī)。隨著計算機(jī)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，解決了開發(fā)初期間歇操作中的復(fù)雜問題，使該工藝的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。SBR法處理污水具有以下優(yōu)點[2]：①工藝簡單，造價低;②時間上具有理想的推流式反應(yīng)器的特性;③運行方式靈活，脫氮除磷效果好;④污泥沉降性能良好;⑤對進(jìn)水水質(zhì)水量的波動具有較好的適應(yīng)性[3]。
2 SBR法工藝的改進(jìn)
由于SBR工藝時間和空間上的特點，造就了SBR工藝在運行操作上的靈活性，使得SBR工藝的發(fā)展呈現(xiàn)了多樣性，開發(fā)出了ICEAS、CASS、UNATANK等。
3 SBR法試驗研究
在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機(jī)底物從污水中去除過程的實質(zhì)就是有機(jī)底物作為營養(yǎng)物質(zhì)被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程。在這個過程中所發(fā)生的一系列物理化學(xué)以及生物化學(xué)等反應(yīng)都需要氧的參與。因此微生物對有機(jī)物的降解過程實質(zhì)上就是對氧的利用過程。運行中可以用DO濃度作為過程控制和反應(yīng)時間的控制參數(shù)[4]。
3.1試驗設(shè)備和方法
試驗中采用的SBR法裝置，反應(yīng)器有效容積10L，共三個，采用微孔曝氣，溶解氧檢測儀在線檢測反應(yīng)器內(nèi)DO濃度，通過控制曝氣量維持DO濃度恒定。DO與曝氣量較小時用攪拌器使混合液混合充分。試驗所用原水為啤酒廢水，其主要成分包括多種糖類、酵母、醇類、氨基酸和蛋白質(zhì)等有機(jī)物，屬于含糖量較高的易溶解性廢水，為維持微生物的正常生長，按BOD：氨：磷=100：5：1的比例向原水中投加氯化銨和磷酸二氫鉀配制而成的營養(yǎng)液。
檢測分析的項目有COD、DO、MLSS、SVI等，試驗中的三個反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物降解反應(yīng)分別在高DO(DO=3.5mg/L,3.0mg/L,2.5mg/L,0.1mg/L)的條件下進(jìn)行，相對應(yīng)的反應(yīng)器依次命名為1#、2#、3#，進(jìn)水COD為600mg/L，混合液初始COD在400-500mg/L之間，污泥濃度維持在300mg/L左右，1#、2#、3#反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時間分別為120min，135-165min和180-210min。反應(yīng)過程中維持DO濃度基本恒定。其中：CODcr濃度600mg/L;TN濃度18.42mg/L;PH值6.5;BOD5濃度371mg/L;TP濃度為3.72mg/L。
3.2試驗結(jié)果和分析
3.2.1 DO對有機(jī)物降解反應(yīng)速率的影響
啤酒廢水是一種可溶解性易降解工業(yè)廢水。在反應(yīng)開始，易降解有機(jī)物立即被微生物吸附，儲存在細(xì)胞內(nèi)用于后續(xù)的變化氧化反應(yīng)。隨著曝氣的進(jìn)行，剩余有機(jī)物不斷地去除，在反應(yīng)前期，有機(jī)物降解迅速，約lh左右有機(jī)物降解完畢。此過程中，底物濃度與反應(yīng)時間幾乎呈線性關(guān)系，有機(jī)底物以最大的速率進(jìn)行分解，與底物濃度關(guān)系不大。當(dāng)DO在2.0mg/L以上高濃度時，有機(jī)物降解速率受DO影響很小，有機(jī)物曲線幾乎重合。而在中、低DO濃度的環(huán)境中，有機(jī)物降解速率受DO影響則較大，尤其是低DO濃度(DO<1.0mg/L時，需100 min左右有機(jī)物才能降到100mg/L以下)。當(dāng)有機(jī)物降解到一定濃度之后，降解速率及耗氧速率均開始減少，需氧量也隨之降低。到反應(yīng)后期，反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)物濃度很低(COD在100mg/L以下)，且大部分為不可生物降解的細(xì)胞殘留物質(zhì)。當(dāng)DO濃度在2mg/L以上時，有機(jī)物降解速率與DO濃度間的關(guān)系，可用莫諾方程式采用線性回歸通過計算機(jī)可求出氧飽和常數(shù)KO2為0.194mg/L，比IAMRRC推薦的KO2為0.2mg/L略小，這表示在較高濃度下，DO對有機(jī)物降解速率影響很小，這啟示：為了節(jié)能沒有必要維護(hù)曝氣池中過高的DO濃度。
3.2.2 SBR工藝中DO對污泥指數(shù)的影響
DO濃度的高低影響著活性污泥微生物的生長，中DO濃度(DO=2.0-1.0mg/L)和高DO濃度(DO>2.0mg/L)環(huán)境下，SVI一直較低，尤其是在高DO濃度條件下，SVI均在35ml/g左右，這是因為，在DO適宜的情況下，微生物絮狀菌占優(yōu)勢，相反絲狀菌的生長則受到抑制。一直以來，低DO濃度被認(rèn)為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一，且在筆者以前做的試驗中，恒定曝氣量在低DO濃度條件下也曾發(fā)生過絲狀菌污泥膨脹。然而，本試驗條件下，卻出現(xiàn)了截然相反的試驗結(jié)果，可能是因為在低DO環(huán)境中細(xì)菌能量水平降低，活性減弱，代謝過程緩慢，這使得在菌膠團(tuán)的形成中起主要作用的莢膜的分泌量減少，污泥含水率下降，SVI值降低。另外，整個試驗過程中DO濃度是逐漸低的，且每一DO值都有較長一段時間的馴化,這也可能是導(dǎo)致低DO條件下SVI降低的原因。
3.3結(jié)論
通過對上述結(jié)果的分析與評論，可以提出以下結(jié)論：
(1)SBR法處理啤酒工業(yè)廢水中，DO濃度高(DO>2.0mg/L)時，有機(jī)物降解反應(yīng)很快完成，DO對有機(jī)物降解速率的影響不大;相反，DO濃度較低(DO<0.8mg/L時，有機(jī)物降解完畢則需較長時間，DO對有機(jī)物降解速率有明顯的影響，DO濃度越快，有機(jī)物降解速率越小。
(2)DO濃度對有機(jī)物比降解速率的影響可用莫諾方程式描述，試驗中求得有機(jī)物最大比降解速率vmax=4.62d-1，氧飽和常數(shù)KO2=0.194mg/L。當(dāng)DO>2.0mg/L時，有機(jī)物比降解速率接近最大值vmax，此時，再增大DO濃度并不能提高有機(jī)物降解速率。因此，為了節(jié)能，在曝氣池中也沒有必要維持過高的DO濃度。
(3)一般認(rèn)為低DO是引起污泥膨脹的主要原因之一。然而，在本試驗條件下，低DO濃度并沒有引起膨脹，相反卻使SVI值降低，但微生物活減弱，代謝過程緩慢，有機(jī)物降解速率降低。可見，在某種情況下，低DO濃度并不是引起污泥膨脹的充分與必要條件，這一 新的發(fā)現(xiàn)還有待于在進(jìn)一步研究中驗證。
4 結(jié)語
SBR工藝反應(yīng)池內(nèi)活性污泥馴化成熟后，活性高，降解率高，沉降性能好，適應(yīng)能力強(qiáng)。在SBR工藝系統(tǒng)啟動初期應(yīng)大量曝氣，提高有機(jī)負(fù)荷應(yīng)該慎重，以免造成超負(fù)荷運行;當(dāng)污泥凝聚性能好轉(zhuǎn)時，則需有意加大負(fù)荷，以促進(jìn)污泥生長，提高混合液污泥濃度。當(dāng)30min沉降實驗及混合液污泥濃度均顯示污泥性能足夠時，應(yīng)及時排除剩余污泥，以免污泥老化，在污泥馴化期還要適時排放泥水分離后的上清液。在實際工作中，當(dāng)處理規(guī)模大時，需多套SBR池并聯(lián)運行，使控制系統(tǒng)及維護(hù)管理趨于復(fù)雜，故SBR法特別對于一般中、小型規(guī)模有機(jī)濃度較高、可生化性好的工業(yè)廢水處理，具有較大的推廣應(yīng)用價值[5]。
參考文獻(xiàn)：
[1] 肖大松.SBR處理城市生活污水的研究[J].重慶環(huán)境科學(xué).1996，(815)：39-41
[2] 方先金，Horst A Jezierski，薛平.間歇式雙向特環(huán)活性污泥法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。給水排水[J].2001，27(10)：59-61
[3] 李道棠，趙敏鈞，間歇式活性污泥法技術(shù)特點及應(yīng)用[J].上海交通大學(xué)學(xué)報，1996，30(9)45-48
關(guān)鍵詞：回用水；水質(zhì)；流程；超濾；反滲透
0 引言
我國處于嚴(yán)重缺水的邊緣，有十余座城市人均水量低于1700m3，屬嚴(yán)重缺水區(qū)域。由于工業(yè)用水占城市用水的絕大部分，所以工業(yè)廢水的處理回用意義重大[1]。
1 工程概況
本回用水裝置主要收集全廠循環(huán)水系統(tǒng)排污水、熱電站（化學(xué)水處理）排污水、凈水場排泥水、污水處理場處理后出水及工藝裝置區(qū)清凈排水，其設(shè)計進(jìn)水規(guī)模為1400 m3/h。
2 設(shè)計水量水質(zhì)
2.1 各裝置排水水量及主要參數(shù)見表1
2.2 回用水裝置出水水質(zhì)及壓力
回用水裝置出水用做循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水，其處理出水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水要求的水質(zhì)，能滿足《化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計技術(shù)規(guī)定》中敞開式循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。供水壓力0.2MPa，出水含鹽量約100mg/L（脫鹽率>97%），產(chǎn)水率預(yù)期為65%。
3 處理工藝方案的確定
從回用水裝置進(jìn)水水質(zhì)分析：進(jìn)水含鹽量較高，約2300mg/L，硬度及堿度均較高，分別為1087mg/L和650mg/L。為確保出水水質(zhì)達(dá)到要求，確定整體流程為“石灰軟化+絮凝高效沉淀+過濾+超濾+反滲透”。（1）高效沉淀池。本工程采用高效沉淀池，它將混凝、絮凝、沉淀和污泥濃縮功能集合于一體。其主要優(yōu)點是占地小，沉淀效率高、排放污泥含固率高、抗負(fù)荷變化能力強(qiáng)、節(jié)約藥劑、水量損失較低；（2）過濾。本工程設(shè)計采用V型濾池，它具有濾池過濾周期長、濾料層利用率高、濾后水質(zhì)好、反洗強(qiáng)度小、節(jié)省沖洗水量和電耗、反沖洗效果好等特點，是一種較為理想的濾池，可以確保出水水質(zhì)和供水的安全性[2]；（3）除鹽。本工程選用反滲透裝置作為除鹽的技術(shù)手段。反滲透膜裝置是在壓力作用下，大部分水分子和微量其它離子透過反滲透膜，回用水，水中的大部分鹽分和膠體、有機(jī)物等不能透過反滲透膜，殘留在少量濃水中。反滲透裝置適宜進(jìn)水含鹽量較高的原水，其運行能耗小。
4 工藝流程
廠區(qū)回收水進(jìn)入回收水池，經(jīng)回收水泵提升進(jìn)入高效沉淀池，在混凝池內(nèi)加入三氯化鐵，混凝池出水進(jìn)入石灰投加池，軟化后的水進(jìn)入絮凝池，絮凝池出水進(jìn)入沉淀池，沉淀池出水進(jìn)入中和池，在此投加硫酸使出水pH調(diào)整為6～9。中和池出水進(jìn)入濾池，濾池出水經(jīng)濾后水泵提升進(jìn)入超濾裝置，超濾出水進(jìn)入超濾產(chǎn)水罐，經(jīng)超濾產(chǎn)水泵提升進(jìn)入反滲透裝置，反滲透出水進(jìn)入回用水罐，經(jīng)回用水泵提升至回用水管網(wǎng)。
5 主要處理單元設(shè)計參數(shù)
5.1 構(gòu)筑物
（1）回收水池 平面尺寸為40×18m。設(shè)計水深3.5m，總有效容積為2520m3。兩臺潛水?dāng)嚢杵鞴β蕿?.5kW，連續(xù)運行，保證池內(nèi)水質(zhì)均勻；（2）混凝池 混凝池結(jié)構(gòu)為半地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面尺寸為2.7×2.7×7m，設(shè)計水深6.5m，總有效容積為47m3。池內(nèi)設(shè)一臺快速攪拌器（260M102），直徑1300mm，P=7.5kW；（3）絮凝池 絮凝池為兩座，結(jié)構(gòu)為半地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面尺寸為5.5×5.5×7.7m，設(shè)計水深7m，總有效容積為423m3。每座池內(nèi)分別設(shè)一臺攪拌器（260M105A或260M105B），直徑2650mm，P=1.1kW；（4）沉淀和污泥濃縮池 沉淀和污泥濃縮池為兩座。平面尺寸為10.5×10.5×7.7m，設(shè)計水深6.9m，單池有效容積為849m3，設(shè)計上升流速12m/h；（5）中和池 中和池結(jié)構(gòu)為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面尺寸為4×4m，設(shè)計水深6.4m，總有效容積為102m3。池內(nèi)設(shè)一臺攪拌器（260M106）：直徑2000mm P=5.5kW；（6）濾池 總過濾面積為216m2，共分4個單池，單池面積為54m2；（7）濾后水池 濾后水池結(jié)構(gòu)為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面尺寸為17×18m，設(shè)計水深4.3m，總有效容積為1315m3。
5.2 設(shè)備
（1）超濾裝置 超濾裝置的膜組件采用抗污染復(fù)合膜。濾膜材質(zhì)為PVDF（聚偏二氟乙烯）。超濾系統(tǒng)單套產(chǎn)水量為175m3/h，共8套。膜通量55 L/m2?h，工作壓力0.2MPa，過濾周期45 min，反洗總歷時為30～60秒，水反洗強(qiáng)度：100L/m2?h，自用水率≤10%，產(chǎn)水SDI
6 結(jié)語
采用處理流程為“石灰軟化+絮凝高效沉淀+過濾+超濾+反滲透”，污水處理的效果較好，達(dá)到了回用水的水質(zhì)要求。廢水回用具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但由于本工程有部分關(guān)鍵部件采用原裝進(jìn)口產(chǎn)品，使得總體投資略高。
參考文獻(xiàn)：
